Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 233 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

233
ГЛАВА 11. ГЕТЕРОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ
Гетерогенные каталитические реакции обычно проводятся с уча-
стием твердого катализатора. Реагенты могут находиться как в газооб-
разном, так и в жидком состоянии.
Обычно гетерогенно-каталитические реакции протекают в объеме
монослоя (взаимодействие нейтральных молекул и активного центра
происходит на небольших расстояниях между ними). В этом случае ре-
акционным пространством является этот объем
, а скорость реакции
пропорциональна количеству молекул на поверхности. Считая, что ак-
тивные центры катализатора одинаковы, т. е., используя одно значение
константы скорости, а также то допущение, что число центров С посто-
янно или изменяется линейно, для реакции
А
адс
+ B
адс
+ K продукты (11.1)
можно записать следующее кинетическое уравнение:
AABK
mmmm
d
,
d
NNNN
vk
Vt V V V
 (11.2)
где N
A
, N
B
, N
K
— число адсорбированных молекул А, В и свободных
центров катализатора K; V
m
— объем монослоя. Введем понятие степе-
ни заполнения монослоя:
m
/aa
.
— отношение числа молекул, ад-
сорбированных на единице поверхности или массы адсорбента, к мак-
симально возможному числу, при полном заполнении монослоя. При-
мем, что ориентация сложных молекул относительно поверхности в мо-
нослое не меняется. В этом случае
m
m
mm
m
/
N
N
V
S
aa
NN
SV
, (11.3)
где S — удельная поверхность адсорбента. Для активных центров ката-
лизатора введем аналогичным образом долю свободных центров
Km,K
/NN
. Выразив поверхностные концентрации веществ через сте-
пени заполнения, после подстановки в уравнение скорости получим:

Страницы